Physical Chemistry Experiment
课程编码：21A62034 课程类别：专业基础课（必修） 学分：0.5
计划学时：16 课程属性：实验
适用专业：环境工程、环境工程（卓越工程师）、环境科学、环境科学（卓越工程师）、生物能源
推荐教材：何畏等编，《物理化学实验》，科学出版社，2009年
参考资料：1.山东大学等校合编，《基础化学实验Ⅲ—物理化学实验》，化学工业出版社，2004年
2.复旦大学等编,《物理化学实验》（第三版），高等教育出版社，2004年
教学目的与任务
物理化学实验作为化学实验科学的重要分支，是物理化学教学的重要组成部分，是与物理化学课堂理论教学相辅相成的基础实验课程。物理化学实验课的主要目的是使学生初步了解物理化学的研究方法，并通过实验手段熟悉物质的物理化学性质与化学反应规律之间的关系，学会重要的物理化学实验技术，掌握实验数据的处理及实验结果的分析与归纳方法，从而加深对物理化学基本理论和概念的理解，增强解决实际化学问题的能力。利用仪器设备获取化学过程的理论信息和对实验结果的数学处理及分析为将来学生工作和进一步的深造打下良好的专业基础。
教学基本要求
掌握物理化学实验技术，熟悉各种相关仪器的使用操作规范，让学生更好的掌握物理化学基本原理。学生实验前认真预习，写好预习报告。预习报告包括实验目的，简单的实验操作步骤，实验注意事项，需测定的数据（也可列成表格）等项。实验前应熟悉仪器及设备，对不熟悉的仪器设备应仔细阅读说明书或请教老师。仪器装置完毕，需经教师检查，方能开始实验。实验中学生要仔细观察实验现象，实验数据应随时记录在实验数据记录纸上，记录数据要详细准确，且注意整洁清楚，不得任意涂改，尽量采取表格形式，要养成良好的记录习惯。实验指导教师应现场指导学生，对每个学生实验状况作好记录。实验完毕，学生将实验数据交给指导教师检查，签字。实验后，学生使用Origin或Excel作图并处理数据，须在规定时间内独立完成实验报告，交给指导教师。实验报告内容包括实验目的、原始数据、结果处理以及问题讨论。问题讨论是报告中很重要的一项，主要对实验时所观察到的重要现象，实验原理、操作，实验方法的设计、仪器的设计以及误差来源进行讨论，也可以对实验提出进一步改进的意见。
教学内容、方式及过程安排
实验一：液体饱和蒸气压的测定（必做） 建议学时：4
[教学目的与要求]本实验用等压计测量不同温度下水的饱和蒸气压，了解纯液体的饱和蒸气压与温度的依赖关系，并应用克劳修斯—克拉贝龙方程式求水的平均气化热，通过实验主要使学生掌握等压计的操作和熟悉大气压计的构造及使用方法。该实验是相平衡一章克克方程的应用。
[教 学 方 式]教师检查预习情况和讲授实验内容，示范操作，现场讨论和指导，实验结束检查数据并签字认可。
[场所及条件要求]化学楼A402、A406、A414。恒温水浴、压力差计、循环水真空泵。
[作 业 要 求]撰写实验报告，全部解答实验教材思考题。
[注 意 事 项]实验过程中不得在实验室饮食，不得看手机和其他无关书籍等。
实验二：电导的测定及应用（必做） 建议学时：4
[教学目的与要求]本实验通过测定弱电解质溶液的电导来计算其电离常数、测定难溶盐溶液的电导来计算难溶盐的溶度积。通过本实验使学生学会使用电导率仪，熟悉电导率、摩尔电导率与电离常数、溶度积之间的关系和计算方法。该实验是电化学一章电解质溶液基本原理的应用。
[教 学 方 式]教师检查预习情况和讲授实验内容，示范操作，现场讨论和指导，实验结束检查数据并签字认可。
[场所及条件要求]化学楼A402、A406、A414，分组循环。电导率仪、恒温水浴。
[作 业 要 求]撰写实验报告，全部解答实验教材思考题。
[注 意 事 项]实验过程中不得在实验室饮食，不得看手机和其他无关书籍等。
实验三：蔗糖的转化（选做） 建议学时：4
[教学目的与要求]本实验用旋光仪测定不同温度下蔗糖和水反应产物的旋光度；通过旋光度与浓度的比例关系求得反应速率常数，进而求出反应的半衰期、活化能。通过本实验使学生了解用旋光仪测定浓度的原理和方法，掌握旋光仪的使用方法。该实验是化学反应动力学一章简单级数反应和催化反应原理的应用。
[教 学 方 式]教师检查预习情况和讲授实验内容，示范操作，现场讨论和指导，实验结束检查数据并签字认可。
[场所及条件要求]化学楼A402、A406、A414，分组循环。旋光仪、恒温水浴。
[作 业 要 求]撰写实验报告，全部解答实验教材思考题。
[注 意 事 项]实验过程中不得在实验室饮食，不得看手机和其他无关书籍等。
实验四：溶液表面张力的测定（必做） 建议学时：4
[教学目的与要求]本实验通过最大气泡法测定溶液的表面张力，学生还应对其它测定表面张力的方法有所了解。通过本实验使学生了解气液表面的吸咐作用和吸咐层的概念，掌握测定表面张力的原理和技术。该实验是表面与胶体化学一章溶液吸附原理的应用。
[教 学 方 式]教师检查预习情况和讲授实验内容，示范操作，现场讨论和指导，实验结束检查数据并签字认可。
[场所及条件要求]化学楼A402、A406、A414，分组循环。微压差计
[作 业 要 求]撰写实验报告，全部解答实验教材思考题。
[注 意 事 项]实验过程中不得在实验室饮食，不得看手机和其他无关书籍等。
实验五：燃烧焓的测定（选做） 建议学时：4
[教学目的与要求]量热法是热力学实验的一个基本方法，本实验通过氧弹测定萘的燃烧热，使学生掌握测量反应热效应的基本方法，熟悉量热计的实验技术，并学会用雷诺图解法来校正温度的改变值。该实验是热力学中热化学一章的应用。
[教 学 方 式]教师检查预习情况和讲授实验内容，示范操作，现场讨论和指导，实验结束检查数据并签字认可。
[场所及条件要求]化学楼A402、A406、A414，分组循环。恒温式量热仪、氧气瓶、压片机、电子天平。
[作 业 要 求]撰写实验报告，全部解答实验教材思考题。
[注 意 事 项]实验过程中不得在实验室饮食，不得看手机和其他无关书籍等。
实验六：计算机量子化学计算（选做） 建议学时：4
[教学目的与要求]依据结构化学知识，查阅文献资料，利用高斯量子化学计算软件程序进行化学反应焓与熵的计算，或通过量子化学计算推测有机合成物质的分子结构。了解计算过程和计算方法。对计算过程进行整理，写出结果处理报告。
[教 学 方 式]教师检查预习情况和讲授实验内容，示范操作，现场讨论和指导，实验结束检查数据并签字认可。
[场所及条件要求]化学楼A402、A406、A414，分组循环。计算机。
[作 业 要 求]撰写实验报告，全部解答实验教材思考题。
[注 意 事 项]实验过程中不得在实验室饮食，不得看手机和其他无关书籍等。
成绩考核与评定
实验成绩：预习报告10%、实验报告60%，作为平时成绩，实验操作30%，作为考试成绩。
预习报告评分细则（百分制）：实验目的20分，实验原理20分，，实验仪器及试剂10分，实验步骤30分，实验数据记录表格及处理方法20分
实验操作及表现(百分制)：通过回答教师提问表现出的对该实验的预习程度20分，实验的参与程度20分，仪器操作的正确性与准确性20分，实验的熟练程度、成功率与正确率30分，实验后仪器试剂整理及参与打扫卫生的表现10分。
实验报告(百分制)：实验目的5分，实验原理10分，试剂和仪器5分，实验步骤10分，数据记录及数据处理20分，结果与讨论10分，思考题20分，原始记录10分，书写10分。
修订时间：2016.3 撰稿人：何畏 审核人：郭文娟
